アルコール発酵 (アルコールはっこう、英語: Ethanol fermentation) とは、グルコースなどの糖をエタノールと二酸化炭素の生成を伴い分解を行う微生物代謝である。アルコール発酵は、嫌気条件下において主に酵母によって行われる。その応用範囲は、燃料としてのエタノール（バイオエタノール）の生成やアルコール飲料、パンなど食品への応用と多岐に渡る。

化学的変化

始めにアルコール発酵全体を通してみると、反応は以下の化学式で示すように、1分子のグルコースからエタノールと二酸化炭素が2分子ずつできる。この反応は大きく三つの段階に分けることが出来る。C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2

第一段階で、1分子のグルコースが解糖系によって2分子のピルビン酸と水に分解される。この過程で、2分子の酸化型NADへ2分子の水素が電子を伴って移動し還元型NADをつくる。ここまでは多くの発酵と呼吸に共通する部分だ。C6H12O6 → 2 CH3COCOO? + 2 H2O + 2H+

第二段階からがアルコール発酵特有の反応になる。1分子のピルビン酸から1分子の二酸化炭素が取り除かれ、アセトアルデヒドがつくられる。CH3COCOO? + H+ → CH3CHO + CO2

その後、アセトアルデヒドは還元型NADからの電子と水素によって速やかに還元されエタノールとなる。CH3CHO + NADH → C2H5OH + NAD+

利用方法
アルコール飲料
ほとんど全てのアルコール飲料の生産には、酵母によるアルコール発酵を用いる。ワインとブランデーは、果物に含まれる糖の発酵によって作られ、またビール、ウィスキー、日本酒などは穀物の澱粉を酵素(アミラーゼ）によって糖化した後、アルコール発酵を行う。
パン
パンはイースト菌のアルコール発酵によって、パン生地を膨らませる。イースト菌は、パン生地に含まれる砂糖を分解し、エタノールと二酸化炭素を作る。分解時に発生する二酸化炭素によってパン生地を膨らませる。また、ほとんどのエタノールは加熱などによって生地から蒸発する。
バイオエタノール
バイオエタノールは、トウモロコシやサトウキビをアルコール発酵させエタノールを作る。バイオマスエタノールは、再生可能な自然エネルギーであること、および、その燃焼によって大気中の二酸化炭素量を増やさない点から、エネルギー源としての将来性が期待されている。他方、生産過程全体を通してみた場合の二酸化炭素削減効果、エネルギー生産手段としての効率性、食料との競合、といった問題点も指摘されている。バイオマスエタノールの項目が詳しい。

関連項目

発酵

アルコール飲料

バイオエタノール

表・話・編・歴代謝: 炭水化物代謝
発酵 (アルコール発酵, 乳酸発酵) - 解糖系/糖新生 - グリコーゲン合成/グリコーゲンの分解 - ペントースリン酸経路 - 光合成 (炭素固定) - 炭水化物異化 - 細胞呼吸

カテゴリ: 発酵 | 酒

更新日時:2008年7月17日(木)02:17
取得日時:2008/09/28 17:51